1 河北工业大学电子信息工程学院，天津 300401
2 河北工业大学机械工程学院，天津 300401
3 郑州大学电气与信息工程学院，河南 郑州 450001
减速型有限能量Airy脉冲振荡拖尾形状和频谱受多个参数的影响，分别分析减速型有限能量Airy脉冲峰值功率、脉冲宽度、初始啁啾、截断系数和分布因子变化对异常波产生以及超连续谱的相干性和稳定性的影响。研究结果表明，减速型有限能量Airy脉冲参数变化能够对超连续谱中异常波起到调控作用并影响超连续谱的相干性和稳定性。此外，利用多目标粒子群算法对5个脉冲参数同时进行优化，将500次模拟输出孤子峰值功率平均值两倍作为判断异常波产生的标准，将产生异常波的个数及500次模拟输出孤子峰值功率分布作为优化目标，得到减速型有限能量Airy脉冲促进或抑制异常波产生的最佳脉冲参数，实现超连续谱中异常波的可控产生。
超连续谱产生 Airy脉冲 异常波 多目标粒子群算法 目标优化 激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0319001
1 河北工业大学 电子信息工程学院 先进激光技术研究中心，天津 300401
2 中国电信股份有限公司 河北雄安新区分公司，河北 雄安新区 071000
3 河北工业大学 机械工程学院，天津 300130
有机溶剂中的水杂质强烈影响化学反应的进程。然而，目前检测痕量水的方法仍存在操作复杂、实验试剂毒性高、检测灵敏度低、无法实时监测等不足。为了克服这些缺点，提出了一种在可见光波长范围内银和丝蛋白结合的D型光纤传感器。该传感器利用金属银和丝蛋白作为主要材料，利用二者出色的传感特性，设计了一种可见光波长的光纤传感器，用于高灵敏度有机化合物中的痕量水检测。研究结果总结如下：首先，提出了在可见光波长范围内银和丝蛋白结合的三明治结构，银被用作外部夹层来诱导表面等离子体共振效应。通过理论分析，观察到所提出的D型光纤传感器表面的双层银结构与单层银结构相比，可以诱导强光局部化。在接下来的尺寸选择过程中，对丝蛋白初始厚度、空气孔大小、银光栅的高度、数量、间距和下层银厚度进行了优化，得到了最佳传感结构，对有机物中痕量水的检测灵敏度高达1.39 nm/ppt (1 ppt=10−12)，与同类型的痕量水传感器相比具有较大的优势。另外，拟合线的R2大于0.999，达到了预期的效果。
双层金属银膜 丝蛋白 痕量水传感器 表面等离子体共振 double-layer silver film silk protein trace water sensor surface plasmon resonance 红外与激光工程
2023, 52(8): 20230394
1 河北工业大学 电子信息工程学院 先进激光技术研究中心, 天津 300401
2 河北工业大学 机械工程学院, 天津 300401
单层二硫化钼是禁带宽度为1.8 eV的二维直接带隙半导体材料, 可以用来发展新型的纳米电子器件和光电功能器件。由于半导体里的空位能够捕获电荷载流子和局域激子, 形成散射中心, 极大的影响其主材料的输运和光学性质, 文中主要利用第一性原理方法的相关理论基础和数值计算算法, 研究原子空位对单层二硫化钼光学性质与饱和吸收性的影响, 计算揭示硫空位的出现在带隙中产生局域的中间态, 导致光学吸收峰的位置显著红移并且在可见光有较强的光吸收。通过数形结合, 很好地理解了这个缺陷调制的吸收机制, 为二维材料的光电子器件制备提供了深入指导。
二硫化钼 空位缺陷 光学性质 可饱和吸收性 MoS2 vacancy defect optical property saturable absorption
